数据驱动光电脉搏传感器研制与噪声分析揭示其在健康监测中的关键作用
数据驱动：探索光电脉搏传感器设计与噪声分析，揭示其在健康监测中的关键作用
导语：
脉搏检测中，关键技术是传感器的设计与微弱信号提取问题。本文对光电脉搏传感器进行了初步探讨，并取得了可喜的实验结果。
引言：
心室周期性收缩和舒张导致主动脉收缩和舒张，产生血流波形，这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，大程度上反映出心血管系统中许多生理病理的血流特征。
传统的脉搏测量采用脉诊方式，但受人为影响因素较大，测量精度不高。无创测量又称非侵入式测量，其重要特征是不侵入机体，不造成创伤，通常在体外尤其是在体表间接测量生理和生物参数。生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的，它通过对手指末端透光度监测来间接检测出脉搏信号。
原理与结构：
2.1 光电式 脱敏者 的原理
根据朗伯比尔定律，当恒定波长照射到组织时，被照射部位组织吸收、反射衰减后的光强变化反映了被照射部位组织结构特征。在指尖，由于动静分离，可以认为透过手指后的变化仅由动静分离引起，因此可以间接从透过手指后的改变来估计出心跳信号。
2.2 光电式 脱敏者的结构
从发出的除被手指组织吸收以外，一部分返回。一部分透射出来。按照接收方式可分为透射式和反射式两种，其中透射式发源点与接受点距离相等布置，对称布置，以便更好地反映时间关系；而本文讨论的是基于此原则下的设计侧重于能否准确地显示血液容积变迁。
制作：
3.1 光敏元件
采用集成化设计有效克服后端运算放大器空载输出干扰，而且芯片输出可通过外部精密电阻调节适应整体设计，同时减小功耗。
3.2 发送源
主要由光源、光敏元件及相关控制电路构成。在考虑效益下选择合适型号，如OPT101，该元件具有良好的灵敏度范围覆盖当红色区域内最大吸收峰处附近，从图4看得清晰明显，那么对于805 nm 波长有最优响应曲线。
3.3 恒流源控制
为了尽可能减少供给稳定的影响，在三极管Q1 处于放大状态下，使D3 能够输出稳定性的灯泡样产品
4 实验措施
5 结果分析
6 讨论
7 结论